[实用新型]功率在环型数字与物理混合实时仿真的试验系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统仿真试验技术，更具体地说，涉及一种功率在环型数字与物理混合实时仿真试验系统。

背景技术

对于未知的物理现象(如大规模风电场、太阳能电站、极端外部条件对电力系统的影响等)，以及极快速的动态过程(如IGBT闭合与开断过程)和极慢的动态过程(如电网大停电过程)，常规的数字仿真，如RTDS、RT-LAB、EMTDC、BPA等仿真计算软件难以模拟，需依赖动态物理模拟手段，而物理仿真规模有限，难以适应如今大规模电网仿真需求，而且人力、物力投入较大，经济效益低。

为适应当今新能源接入的电网需求，充分利用数字仿真和物理仿真的各自优势，采用数字和物理相结合的仿真方式，使用RTDS全数字仿真模拟电网，物理模拟电力新设备和特殊过程，RTDS数字与物理模拟混合实时仿真技术是一种较好的解决方案，既解决物理仿真规模的局限性，又能对电力系统仿真手段进行补充，进一步揭示电网运行的物理现象及其本质。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种功率在环型数字与物理混合实时仿真的试验系统及其试验方法，能够对新能源并网设备进行全面检测。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种功率在环型数字与物理混合实时仿真的试验系统，包括数字仿真工作站、RTDS数字仿真器、模拟量输出接口卡、模拟量输入接口卡、四象限线性功率放大器、控制器、电流测量传感器、功率型物理模型、以太网、光纤、硬接线、电缆线，数字仿真工作站通过以太网与RTDS数字仿真器连接，RTDS数字仿真器通过光纤与模拟量输出接口卡连接，模拟量输出接口卡通过硬接线与控制器连接，控制器通过硬接线与四象限线性功率放大器连接，四象限线性功率放大器通过电缆线与功率型物理模型连接，从而将RTDS数字仿真器的电压模拟量输出至功率型物理模型，功率型物理模型与电流测量传感器连接，电流测量传感器通过硬接线与模拟量输入接口卡连接，模拟量输入接口卡通过光纤与RTDS数字仿真器连接，从而将功率型物理模型的电流量返回至RTDS数字仿真器，RTDS数字仿真器设置有数字接口算法单元，四象限线性功率放大器设置有物理接口算法单元。

作为本实用新型的一种改进，所述RTDS数字仿真器建立包含有光伏发电系统、风力发电系统和储能系统的微电网数字仿真模型，功率型物理模型在交流母线处并网接入RTDS数字仿真器。

作为本实用新型的一种改进，所述RTDS数字仿真器与功率型物理模型的接口选择为输出电压模拟量，输入电流模拟量。

作为本实用新型的一种改进，所述RTDS数字仿真器通过模拟量输出接口卡将物理模型并网母线三相电压输出至功率型物理模型。

作为本实用新型的一种改进，所述功率型物理模型通过电流测量传感器将物理模型的电流输入至RTDS数字仿真器。

作为本实用新型的一种改进，所述控制器采集RTDS数字仿真器的电压模拟量信号，通过运算后输出给四象限线性功率放大器，从而控制四象限线性功率放大器的输出电压大小。

作为本实用新型的一种改进，所述RTDS数字仿真器的数字接口算法单元中设置有电流源，电流测量传感器采集的电流作为电流源的输入量，仿真模型将输入的电流量实时运算后得出母线电压，通过接口板卡输出给功率型物理模型。

与现有技术相比，本实用新型采用RTDS数字仿真器通过接口硬件设备与功率型物理模型双向功率连接，方便对新能源并网设备进行全面检测。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型的结构及其有益技术效果进行详细说明。

图1为本实用新型功率在环型数字与物理混合实时仿真的试验系统结构示意图。

图2为本实用新型功率在环型数字与物理混合实时仿真的试验系统的数字模型搭建示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型。